آقای جواد افشاری دانشجوی دکتری جناب آقای دکتر حق پناهی، روز یکشنبه 96/08/07 از رساله دکتری خود تحت عنوان "تحلیل بیومکانیکی آسیب سر فضانورد در فازهای شتاب‌گیری و فرود" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 17  روز یکشنبه در آمفی تاتر دانشکده مهندسی مکانیک برگزار می گردد.

چکیده:

در حالی که مجموعه­ای از مطالعات قبلی، خطر ضربه به سر  فضانورد را به کمک معیار آسیب سر (HIC) در فضانورد تحلیل کرده اند، اما تعداد نسبتا کمی از این مطالعات، مطالعه خطر آسیب بافت نرم سر را در فضانورد مورد مطالعه قرار داده‌اند که اطلاعات آن نیز در دسترس نمی‌باشد. هدف از مطالعه حاضر، تحلیل بیومکانیکی آسیب‌های وارد به سر فضانورد به کمک مدلسازی المان محدود سر انسان و همچنین بهبود معیارهای آسیب به سر موجود می­باشد. به این منظور، ابتدا مدل سه بعدی المان محدود از سر انسان شامل قسمت­های مختلف آناتومیکی ایجاد شده و به کمک نتایج آزمایش­های ناهوم و تورسیل صحه گذاری شده است. در ادامه طراحی موقعیت نشیمنگاه، جهت حفظ ایمنی سرنشین فضاپیما در موقعیت‌های شتاب‌گیری و بارهای ضربه‌ای فرود صورت پذیرفته است. بدین منظور ابتدا با استفاده دینامیک چند جسمی فضانورد، پاسخ دینامیکی فضانورد به بارهای وارده در هنگام ضربه فرود و شتاب گیری تعیین شده است و با اعمال آن به مدل المان محدود سه بعدی سر، پاسخ دینامیکی سر به بار اعمالی تعیین شده است. همچنین، آنالیز حساسیت برای ارزیابی حساسیت آسیب‌ها به تغییرات زوایای نشیمنگاه صورت پذیرفته است. در نهایت با جمع بندی نتایج بدست آمده موقعیت قرار گیری جهت تقلیل آسیب­های وارد به سر و گردن سرنشین ارائه شده است. در ادامه این مطالعه با توجه به نواقص موجود در معیارهای پیشین آسیب به سر،  ارائه معیار آسیب به سر جهت پیش بینی پاسخ درون جمجمه‌ای مدل المان محدود سر ارائه شده است. بنابراین ابتدا با شبیه سازی المان محدود سر بوسیله اعمال شتاب‌های انتقالی با اندازه و جهات مختلف، پاسخ درون جمجمه‌ای استخراج شده است. سپس با تحلیل آماری و برازش منحنی، معیارهای آسیب جدید جهت پیش بینی تنش ون مایسز، فشار مثبت و فشار منفی مغز استخراج شده است. همچنین معیارهای جدید برای پیش بینی آسیب سر جهت بهبود معیارهای آسیب سر پیشین در بارهای دورانی وارد به سر ارائه گردید. بدین منظور به کمک مدل المان محدود سر سایمون تاثیر  اینگونه بارها بر پاسخ­های درون جمجمه­ای در صفحات مختلف مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از تحلیل آماری معیار آسیب جدیدی ارائه گردید که در بر دارنده اندازه و جهت اعمال بار جهت تخمین ریسک آسیب در بارهای دورانی می­باشد.
واژه‌های کلیدی: فضاپیمای سرنشین­دار، آسیب به سر، آنالیز حساسیت، مدلسازی المان محدود، طراحی بهینه صندلی فضاپیما، آسیب به گردن.